WBCHSE Class 12 Biology: জীবপ্রযুক্তিবিদ্যা ও এর প্রয়োগ (Biotechnology) | গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন ও উত্তর

WBCHSE Class 12 Biology Suggestion: পশ্চিমবঙ্গ উচ্চমাধ্যমিক জীববিদ্যা পরীক্ষার জন্য Biotechnology and its applications (জীবপ্রযুক্তিবিদ্যা এবং এর প্রয়োগ) অধ্যায়টি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। আজকের এই আর্টিকেলে আমরা জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং, রিকম্বিন্যান্ট DNA প্রযুক্তি, মানব ইনসুলিন, জিন থেরাপি, Bt শস্য, এবং বায়োপাইরেসি সম্পর্কিত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন ও উত্তর আলোচনা করব। এই নোটটি পরীক্ষার প্রস্তুতি এবং ভালো নম্বর পাওয়ার জন্য সহায়ক হবে।

অধ্যায়: জীবপ্রযুক্তিবিদ্যা এবং এর প্রয়োগ (Biotechnology and its applications)
বোর্ড: WBCHSE (West Bengal Higher Secondary)
বিষয়বস্তু: অতি সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন ও উত্তর (মান - ১)

বিভাগ-ক: অতি সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন ও উত্তর (মান - ১)

নিচে পরীক্ষার জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ৫০টি ১ নম্বরের প্রশ্ন দেওয়া হলো:

১. আণবিক কাঁচি (Molecular Scissors) কাকে বলা হয়? উত্তর: রেস্ট্রিকশন এন্ডোনিউক্লিয়েজ (Restriction Endonuclease) উৎসেচককে আণবিক কাঁচি বলা হয় কারণ এটি DNA-এর নির্দিষ্ট স্থান কাটতে সাহায্য করে।
২. আণবিক আঠা (Molecular Glue) কাকে বলে? উত্তর: DNA লাইগেজ (Ligase) উৎসেচককে আণবিক আঠা বলা হয়, কারণ এটি DNA খণ্ডগুলিকে জোড়া লাগাতে সাহায্য করে।
৩. প্লাজমিড (Plasmid) কী? উত্তর: ব্যাকটেরিয়া কোষের মূল ক্রোমোজোম ছাড়া যে অতিরিক্ত বৃত্তাকার, স্ব-প্রজননশীল DNA থাকে, তাকে প্লাজমিড বলে। এটি ভেক্টর হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
৪. PCR-এর সম্পূর্ণ নাম কী? উত্তর: Polymerase Chain Reaction (পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন)।
৫. প্যালিনড্রোম সিকোয়েন্স (Palindrome Sequence) কী? উত্তর: DNA-র যে ক্ষারজ্জ সজ্জাকে (Base sequence) 5'→3' এবং 3'→5' উভয় দিকে পড়লে একই মনে হয়, তাকে প্যালিনড্রোম সিকোয়েন্স বলে। যেমন: GAATTC.
৬. প্রথম আবিষ্কৃত রেস্ট্রিকশন এন্ডোনিউক্লিয়েজ কোনটি? উত্তর: Hind II।
৭. pBR322 কী? উত্তর: pBR322 হলো ই. কোলাই (E. coli) থেকে কৃত্রিমভাবে প্রস্তুত একটি আদর্শ ক্লোনিং ভেক্টর বা প্লাজমিড।
৮. রিকম্বিন্যান্ট DNA প্রযুক্তির জনক কাদের বলা হয়? উত্তর: বিজ্ঞানী স্ট্যানলি কোহেন (Stanley Cohen) এবং হার্বার্ট বয়ের (Herbert Boyer)।
৯. ট্যাক পলিমারেজ (Taq Polymerase) কোন ব্যাকটেরিয়া থেকে পাওয়া যায়? উত্তর: Thermus aquaticus নামক থার্মোফিলিক ব্যাকটেরিয়া থেকে।
১০. জেল ইলেকট্রোফোরেসিস (Gel Electrophoresis)-এর কাজ কী? উত্তর: DNA খণ্ডগুলিকে তাদের আকার (Size) ও আধান (Charge) অনুযায়ী পৃথক করা।
১১. Bt কথাটির অর্থ কী? উত্তর: Bt কথাটি এসেছে Bacillus thuringiensis নামক ব্যাকটেরিয়ার নাম থেকে।
১২. ক্রাই প্রোটিন (Cry Protein) কী? উত্তর: Bacillus thuringiensis ব্যাকটেরিয়ার দেহে ক্রাই জিন (Cry gene) থেকে উৎপন্ন বিষাক্ত প্রোটিনকে ক্রাই প্রোটিন বলে, যা পতঙ্গ দমনে সক্ষম।
১৩. গোল্ডেন রাইস (Golden Rice)-এ কোন ভিটামিন প্রচুর পরিমাণে থাকে? উত্তর: ভিটামিন A (বিটা ক্যারোটিন রূপে)।
১৪. RNAi-এর পুরো কথাটি কী? উত্তর: RNA Interference (RNA ইন্টারফেয়ারেন্স)।
১৫. হিউমুলিন (Humulin) কী? উত্তর: রিকম্বিন্যান্ট DNA প্রযুক্তির সাহায্যে প্রস্তুত মানব ইনসুলিনকে বাণিজ্যিকভাবে হিউমুলিন বলা হয়।
১৬. ELISA-র সম্পূর্ণ নাম কী? উত্তর: Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay।
১৭. প্রথম ট্রান্সজেনিক প্রাণী কোনটি? উত্তর: ইঁদুর (Mice)।
১৮. 'রোজি' (Rosie) কে? উত্তর: রোজি হলো প্রথম ট্রান্সজেনিক গোরু, যার দুধে মানব প্রোটিন আলফা-ল্যাকট অ্যালবুমিন (Alpha-lactalbumin) পাওয়া যায়।
১৯. জিন থেরাপি (Gene Therapy) প্রথম কোন রোগের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয়? উত্তর: ADA (Adenosine Deaminase) অভাবজনিত রোগ বা SCID-এর চিকিৎসায়।
২০. GEAC-এর সম্পূর্ণ নাম লেখো। উত্তর: Genetic Engineering Appraisal Committee (ভারতে জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং অনুমোদনকারী সংস্থা)।
২১. বায়োপাইরেসি (Biopiracy) কী? উত্তর: বহুজাতিক কোম্পানি বা অন্য সংস্থা দ্বারা কোনো দেশের জৈব সম্পদ বা ঐতিহ্যগত জ্ঞান বিনা অনুমতিতে বা ক্ষতিপূরণ ছাড়া ব্যবহার করাকে বায়োপাইরেসি বলে।
২২. একটি ভেক্টর ও একটি প্যাসেঞ্জার DNA-এর সংযোগে গঠিত DNA-কে কী বলে? উত্তর: রিকম্বিন্যান্ট DNA (rDNA) বা কাইমেরিক DNA (Chimeric DNA)।
২৩. Ti প্লাজমিড কোন ব্যাকটেরিয়ায় পাওয়া যায়? উত্তর: Agrobacterium tumefaciens ব্যাকটেরিয়ায়।
২৪. DNA খণ্ডগুলিকে দেখার জন্য কোন রঞ্জক ব্যবহার করা হয়? উত্তর: ইথিডিয়াম ব্রোমাইড (Ethidium Bromide)।
২৫. রেস্ট্রিকশন সাইট (Restriction Site) কী? উত্তর: DNA-র যে নির্দিষ্ট স্থানে রেস্ট্রিকশন এন্ডোনিউক্লিয়েজ উৎসেচক ছেদন করে বা কাটে, তাকে রেস্ট্রিকশন সাইট বলে।
২৬. একটি জেনেটিকালি মডিফায়েড (GM) শস্যের নাম লেখো। উত্তর: Bt তুলা (Bt Cotton) বা Bt বেগুন।
২৭. ফ্লেভার সেভার (Flavr Savr) কী? উত্তর: এটি হলো প্রথম ট্রান্সজেনিক টমেটো, যা সহজে পচে না এবং দীর্ঘ দিন সতেজ থাকে।
২৮. C-পেপটাইড (C-peptide) কোথায় থাকে? উত্তর: প্রো-ইনসুলিন (Pro-insulin) বা অপরিণত ইনসুলিনে C-পেপটাইড থাকে, যা পরিণত ইনসুলিনে থাকে না।
২৯. বায়োরিয়্যাক্টর (Bioreactor) কী? উত্তর: যে বড় পাত্রে অনুকুল পরিবেশে অণুজীব বা কোশ কালচার করে বিপুল পরিমাণে জৈব পদার্থ উৎপাদন করা হয়, তাকে বায়োরিয়্যাক্টর বলে।
৩০. ডাউনস্ট্রিম প্রসেসিং (Downstream Processing) কী? উত্তর: বায়োরিয়্যাক্টরে উৎপাদিত বস্তু পৃথকীকরণ (Separation) এবং শোধন (Purification) করার পদ্ধতিকে ডাউনস্ট্রিম প্রসেসিং বলে।
৩১. ক্লোনিং ভেক্টর হিসেবে ব্যবহৃত একটি ভাইরাসের নাম লেখো। উত্তর: ব্যাক্টেরিওফাজ (যেমন: ল্যামব্ডা ফাজ)।
৩২. EcoRI উৎসেচকটি কোন জীব থেকে পাওয়া যায়? উত্তর: Escherichia coli RY13 ব্যাকটেরিয়া থেকে।
৩৩. সুপারবাগ (Superbug) কী? উত্তর: তেল বা হাইড্রোকার্বন ভক্ষণকারী জিনগতভাবে পরিবর্তিত Pseudomonas putida ব্যাকটেরিয়াকে সুপারবাগ বলা হয়।
৩৪. প্রোব (Probe) কী? উত্তর: তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ দ্বারা চিহ্নিত একতন্ত্রী DNA বা RNA খণ্ড, যা নির্দিষ্ট জিনের উপস্থিতি শনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়।
৩৫. ট্রান্সফেকশন (Transfection) কাকে বলে? উত্তর: প্রাণী কোষে বহিরাগত DNA প্রবেশ করানোর পদ্ধতিকে ট্রান্সফেকশন বলে।
৩৬. মনোক্লোনাল অ্যান্টিবডি উৎপাদনে কোন প্রযুক্তি ব্যবহৃত হয়? উত্তর: হাইব্রিডোমা প্রযুক্তি (Hybridoma Technology)।
৩৭. ভারতের বাসমতি চালের ওপর কোন দেশ পেটেন্ট দাবি করেছিল? উত্তর: আমেরিকা যুক্তরাষ্ট্র (USA)।
৩৮. GMO-এর সম্পূর্ণ নাম কী? উত্তর: Genetically Modified Organism।
৩৯. 'Cry IAc' জিনটি কোন পোকা নিয়ন্ত্রণে সাহায্য করে? উত্তর: তুলো গাছের বোলওয়ার্ম (Cotton Bollworm)।
৪০. 'Cry IAb' জিনটি কাকে প্রতিরোধ করে? উত্তর: কর্ন বোরার (Corn borer) বা ভুট্টার ছিদ্রকারী পোকা।
৪১. সাউদার্ন ব্লটিং (Southern Blotting) কী শনাক্ত করে? উত্তর: DNA শনাক্তকরণে ব্যবহৃত হয়।
৪২. নর্দার্ন ব্লটিং (Northern Blotting) কী কাজে লাগে? উত্তর: RNA শনাক্তকরণে।
৪৩. ওয়েস্টার্ন ব্লটিং (Western Blotting) কীসের জন্য? উত্তর: প্রোটিন শনাক্তকরণে।
৪৪. জিন গান (Gene Gun) বা বায়োলিস্টিক পদ্ধতি কীসে ব্যবহৃত হয়? উত্তর: উদ্ভিদ কোষে সরাসরি DNA বা জিন প্রবেশ করাতে ব্যবহৃত হয় (সোনা বা টাংস্টেন কণা ব্যবহার করে)।
৪৫. অরি (Ori) সাইট কী? উত্তর: Origin of Replication বা প্রতিলিপিকরণ শুরুর স্থান, যেখান থেকে প্লাজমিড বা DNA-র প্রতিলিপিকরণ শুরু হয়।
৪৬. ট্রান্সজেনিক প্রাণী উৎপাদনে মাইক্রোইনজেকশন কোথায় দেওয়া হয়? উত্তর: নিষিক্ত ডিম্বাণুর নিউক্লিয়াসে।
৪৭. ইন্টারফেরন (Interferon) কী? উত্তর: একপ্রকার অ্যান্টিভাইরাল প্রোটিন যা বর্তমানে জৈবপ্রযুক্তির মাধ্যমে তৈরি করা হয়।
৪৮. পেটেন্ট (Patent) কত বছরের জন্য দেওয়া হয়? উত্তর: সাধারণত ২০ বছরের জন্য।
৪৯. নীম (Neem) পেটেন্টের বিষয়টি কোন সংস্থার সাথে জড়িত? উত্তর: W.R. Grace & Co (আমেরিকান কোম্পানি)।
৫০. আলফা-১ অ্যান্টিট্রিপসিন (Alpha-1 antitrypsin) কী চিকিৎসায় ব্যবহৃত হয়? উত্তর: এমফাইসিমা (Emphysema) রোগের চিকিৎসায়।

বিভাগ-খ: সংক্ষিপ্ত উত্তরধর্মী প্রশ্ন ও উত্তর (মান - ২)

এই বিভাগে পরীক্ষার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ৩০টি সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন ও তাদের উত্তর দেওয়া হলো:

১. জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং (Genetic Engineering) বা জিনগত প্রযুক্তি কাকে বলে? উত্তর: যে প্রযুক্তির সাহায্যে কোনো জীবের জিনের (DNA) গঠন পরিবর্তন ঘটিয়ে বা অন্য জীবের জিন প্রবেশ করিয়ে জীবের চারিত্রিক বৈশিষ্ট্যের কাঙ্ক্ষিত পরিবর্তন ঘটানো হয়, তাকে জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং বা রিকম্বিন্যান্ট DNA প্রযুক্তি বলে।
২. রেস্ট্রিকশন এন্ডোনিউক্লিয়েজকে 'আণবিক কাঁচি' বলা হয় কেন? উত্তর: রেস্ট্রিকশন এন্ডোনিউক্লিয়েজ উৎসেচক DNA অণুর মধ্যে নির্দিষ্ট ক্ষারক সজ্জা (Palindromic sequence) শনাক্ত করতে পারে এবং ফসফোডাইএস্টার বন্ড ভেঙে DNA-কে নির্দিষ্ট স্থানে কাটতে পারে। ঠিক যেমন কাঁচি দিয়ে কাপড় বা কাগজ কাটা হয়, তেমনি এটি DNA কাটে বলে একে 'আণবিক কাঁচি' বলা হয়।
৩. অরিজিন অফ রেপ্লিকেশন (Origin of Replication) বা 'ori' সাইট বলতে কী বোঝো? উত্তর: 'ori' হলো প্লাজমিড বা DNA-র একটি নির্দিষ্ট স্থান যেখান থেকে প্রতিলিপিকরণ (Replication) শুরু হয়। কোনো বহিরাগত DNA খণ্ড যদি এই স্থানের সঙ্গে যুক্ত হয়, তবেই পোষক কোষে সেটির প্রতিলিপিকরণ সম্ভব হয়।
৪. ক্লোনিং ভেক্টর (Cloning Vector) হিসেবে প্লাজমিডের দুটি বৈশিষ্ট্য লেখো। উত্তর: ১) প্লাজমিড ব্যাকটেরিয়া কোষের মূল ক্রোমোজোম বহির্ভূত এবং স্ব-প্রজননশীল।
২) এতে নির্দিষ্ট 'ori' সাইট এবং অ্যান্টিবায়োটিক রেজিস্ট্যান্স জিন (Selectable marker) থাকে যা রিকম্বিন্যান্ট কোশ শনাক্তকরণে সাহায্য করে।
৫. প্যালিনড্রোম সিকোয়েন্স (Palindrome Sequence) উদাহরণসহ বোঝাও। উত্তর: DNA-র যে নির্দিষ্ট ক্ষারক সজ্জাকে 5' থেকে 3' অভিমুখে পড়লে যা হয়, পরিপূরক তন্তুতে 5' থেকে 3' অভিমুখে পড়লেও তাই হয়, তাকে প্যালিনড্রোম সিকোয়েন্স বলে।
উদাহরণ: EcoRI এর ক্ষেত্রে— 5'-GAATTC-3' এবং উল্টো দিকে 3'-CTTAAG-5'।
৬. এক্সোনিউক্লিয়েজ ও এন্ডোনিউক্লিয়েজের মধ্যে পার্থক্য কী? উত্তর: এক্সোনিউক্লিয়েজ: এই উৎসেচক DNA তন্তুর প্রান্তদেশ (5' বা 3' প্রান্ত) থেকে নিউক্লিওটাইড অপসারণ করে।
এন্ডোনিউক্লিয়েজ: এই উৎসেচক DNA তন্তুর মাঝখানের কোনো নির্দিষ্ট স্থানে ছেদন করে।
৭. জেল ইলেকট্রোফোরেসিস (Gel Electrophoresis)-এর নীতি কী? উত্তর: এই পদ্ধতিতে অ্যাগারোজ জেলের মাধ্যমে তড়িৎ প্রবাহ চালনা করা হয়। DNA অণু ঋণাত্মক আধানযুক্ত হওয়ায় সেগুলি অ্যানোডের (+) দিকে ধাবিত হয়। ছোট আকারের DNA খণ্ডগুলি জেলের ছিদ্রের মধ্য দিয়ে দ্রুত এবং বড় খণ্ডগুলি ধীর গতিতে গমন করে, ফলে আকার অনুযায়ী DNA খণ্ডগুলি পৃথক হয়ে যায়।
৮. সিলেক্টেবল মার্কার (Selectable Marker) কী? এর কাজ কী? উত্তর: যে জিনের সাহায্যে রিকম্বিন্যান্ট (পরিবর্তিত) এবং নন-রিকম্বিন্যান্ট (অপরিবর্তিত) কোশের মধ্যে পার্থক্য করা যায়, তাকে সিলেক্টেবল মার্কার বলে।
উদাহরণ: pBR322 প্লাজমিডে অ্যাম্পিসিলিন ও টেট্রাসাইক্লিন রেজিস্ট্যান্স জিন মার্কার হিসেবে কাজ করে।
৯. বায়োরিয়্যাক্টর (Bioreactor) কী? এর গুরুত্ব লেখো। উত্তর: বায়োরিয়্যাক্টর হলো একটি বিশাল পাত্র যেখানে নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে (তাপমাত্রা, pH, অক্সিজেন) অণুজীব বা কোশ কালচার করে বিপুল পরিমাণে উৎসেচক, প্রোটিন বা ঔষধ তৈরি করা হয়। এটি শিল্পক্ষেত্রে বড় মাপের উৎপাদনের জন্য অপরিহার্য।
১০. ডাউনস্ট্রিম প্রসেসিং (Downstream Processing) বলতে কী বোঝো? উত্তর: জৈবপ্রযুক্তিতে বায়োরিয়্যাক্টরে উৎপাদিত বস্তু সংগ্রহের পর সেটিকে বাজারজাত করার আগে পৃথকীকরণ (Separation) এবং শোধন (Purification) করার সম্মিলিত পদ্ধতিকে ডাউনস্ট্রিম প্রসেসিং বলে। এর সাথে গুণমান নিয়ন্ত্রণ বা Quality Control-ও যুক্ত থাকে।
১১. PCR বা পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশনের ধাপগুলি কী কী? উত্তর: PCR তিনটি প্রধান ধাপে সম্পন্ন হয়—
১) ডিনেচারেশন (Denaturation): উচ্চ তাপে (৯৪°C) DNA-র দুটি তন্তু পৃথক হয়।
২) অ্যানিলিং (Annealing): কম তাপে (৫৪°C) প্রাইমার যুক্ত হয়।
৩) এক্সটেনশন (Extension): ৭২°C তাপে পলিমারেজ উৎসেচক নতুন স্ট্র্যান্ড তৈরি করে।
১২. ইনসার্শনাল ইনঅ্যাক্টিভেশন (Insertional Inactivation) কী? উত্তর: যখন কোনো প্লাজমিডের অ্যান্টিবায়োটিক রেজিস্ট্যান্স জিনের মধ্যে বহিরাগত DNA প্রবেশ করানো হয়, তখন ওই জিনটি তার কার্যকারিতা হারায়। একে ইনসার্শনাল ইনঅ্যাক্টিভেশন বলে। এর মাধ্যমে রিকম্বিন্যান্ট কলোনি শনাক্ত করা যায় (যেমন- নীল-সাদা স্ক্রিনিং)।
১৩. GMO বা জিনেটিকালি মডিফায়েড অর্গানিজম কাকে বলে? উত্তর: যে সমস্ত জীব (উদ্ভিদ, প্রাণী বা অণুজীব) -এর জিনগত উপাদান (DNA) জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং-এর মাধ্যমে কৃত্রিমভাবে পরিবর্তন করা হয়েছে, তাদের GMO বা ট্রান্সজেনিক জীব বলে। যেমন: Bt তুলা, গোল্ডেন রাইস।
১৪. Bt শস্য বা Bt Crops বলতে কী বোঝো? উদাহরণ দাও। উত্তর: Bacillus thuringiensis নামক ব্যাকটেরিয়ার 'Cry' জিন উদ্ভিদ কোষে প্রবেশ করিয়ে যে পতঙ্গ-প্রতিরোধী উদ্ভিদ তৈরি করা হয়, তাদের Bt শস্য বলে।
উদাহরণ: Bt তুলা (যা বোলওয়ার্ম প্রতিরোধ করে), Bt বেগুন।
১৫. Bt টক্সিন বা বিষ ব্যাকটেরিয়াকে মারে না কেন, কিন্তু পোকাকে কীভাবে মারে? উত্তর: ব্যাকটেরিয়ার দেহে এই বিষ নিষ্ক্রিয় 'প্রোটক্সিন' হিসেবে থাকে, তাই ব্যাকটেরিয়া মরে না। কিন্তু পোকা যখন এটি খায়, তখন পোকার অন্ত্রের ক্ষারীয় pH-এ এটি সক্রিয় টক্সিনে পরিণত হয় এবং অন্ত্রের কোশ ছিদ্র করে পোকাটিকে মেরে ফেলে।
১৬. গোল্ডেন রাইস (Golden Rice) কী এবং কেন এটি গুরুত্বপূর্ণ? উত্তর: গোল্ডেন রাইস হলো এক প্রকার ট্রান্সজেনিক ধান, যাতে ড্যাফোডিল ফুল ও ব্যাকটেরিয়া থেকে বিটা-ক্যারোটিন তৈরির জিন প্রবেশ করানো হয়েছে।
গুরুত্ব: এটি আমাদের শরীরে ভিটামিন-A তে পরিণত হয়, যা রাতকানা রোগ প্রতিরোধে সাহায্য করে।
১৭. RNAi বা RNA ইন্টারফেয়ারেন্স প্রযুক্তি কীভাবে পেস্ট বা আগাছা দমনে সাহায্য করে? উত্তর: এই পদ্ধতিতে একটি নির্দিষ্ট dsRNA (দ্বিতন্ত্রী RNA) ব্যবহার করে পরজীবী বা পেস্টের নির্দিষ্ট mRNA-কে নিষ্ক্রিয় (Silence) করে দেওয়া হয়। ফলে পেস্টটি তার প্রয়োজনীয় প্রোটিন তৈরি করতে পারে না এবং মারা যায়। তামাক গাছের মূলে কৃমি দমনে এটি ব্যবহৃত হয়।
১৮. মানব ইনসুলিন উৎপাদনে জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং-এর ভূমিকা কী? উত্তর: আগে শুকর বা গোরু থেকে ইনসুলিন নেওয়া হতো যা অ্যালার্জি সৃষ্টি করত। বর্তমানে ইনসুলিনের A এবং B শৃঙ্খলের জিন কৃত্রিমভাবে তৈরি করে E. coli ব্যাকটেরিয়ার প্লাজমিডে প্রবেশ করিয়ে বিপুল পরিমাণে ইনসুলিন (হিউমুলিন) উৎপাদন করা হয়, যা নিরাপদ।
১৯. জিন থেরাপি (Gene Therapy) বলতে কী বোঝো? উত্তর: কোনো ব্যক্তির দেহ থেকে ত্রুটিপূর্ণ জিন অপসারণ করে বা তার কার্যকারিতা সংশোধন করে সুস্থ ও স্বাভাবিক জিন প্রতিস্থাপন করার মাধ্যমে বংশগত রোগ নিরাময়ের পদ্ধতিকে জিন থেরাপি বলে। যেমন: ADA অভাবজনিত রোগের চিকিৎসা।
২০. প্রো-ইনসুলিন এবং পরিণত ইনসুলিনের মধ্যে পার্থক্য কী? উত্তর: প্রো-ইনসুলিনে (নিষ্ক্রিয় অবস্থা) A ও B শৃঙ্খলের সাথে অতিরিক্ত 'C-পেপটাইড' শৃঙ্খল যুক্ত থাকে। কিন্তু পরিণত বা সক্রিয় ইনসুলিনে 'C-পেপটাইড' থাকে না, শুধুমাত্র A ও B শৃঙ্খল ডাইসালফাইড বন্ড দ্বারা যুক্ত থাকে।
২১. ট্রান্সজেনিক প্রাণী (Transgenic Animals) কাদের বলা হয়? উদাহরণ দাও। উত্তর: যেসব প্রাণীর DNA-তে কৃত্রিমভাবে বহিরাগত জিন (Foreign Gene) প্রবেশ করিয়ে তাদের জিনোমের পরিবর্তন ঘটানো হয়েছে, তাদের ট্রান্সজেনিক প্রাণী বলে।
উদাহরণ: ট্রান্সজেনিক ইঁদুর, রোজি (ট্রান্সজেনিক গোরু)।
২২. মানুষের উপকারে ট্রান্সজেনিক প্রাণীর দুটি ব্যবহার লেখো। উত্তর: ১) রোগের মডেল: ক্যানসার, সিস্টিক ফাইব্রোসিস ইত্যাদি রোগের গবেষণার জন্য ট্রান্সজেনিক ইঁদুর ব্যবহার করা হয়।
২) জৈবিক বস্তু উৎপাদন: ট্রান্সজেনিক প্রাণীর দুধ বা রক্ত থেকে মূল্যবান ঔষধ বা প্রোটিন (যেমন- আলফা-১ অ্যান্টিট্রিপসিন) পাওয়া যায়।
২৩. ক্রাই জিন (Cry gene) ও ক্রাই প্রোটিন (Cry protein) কী? উত্তর: Bacillus thuringiensis ব্যাকটেরিয়ার যে নির্দিষ্ট জিনটি পতঙ্গনাশক প্রোটিন উৎপাদনের সঙ্কেত বহন করে, তাকে 'Cry' জিন বলে। আর এই জিন থেকে উৎপন্ন বিষাক্ত প্রোটিনটিকে 'Cry' প্রোটিন বলে।
২৪. GEAC কী? এর প্রধান দুটি কাজ লেখো। উত্তর: GEAC হলো 'Genetic Engineering Appraisal Committee'।
কাজ: ১) জিএম (GM) শস্য বা জীবের গবেষণার বৈধতা বিচার করা।
২) পরিবেশ ও জনস্বাস্থ্যের ওপর জিএম শস্যের প্রভাব খতিয়ে দেখে তা ব্যবহারের অনুমতি দেওয়া।
২৫. বায়োপাইরেসি (Biopiracy) বা জৈব দস্যুতা কাকে বলে? একটি উদাহরণ দাও। উত্তর: যখন কোনো বহুজাতিক কোম্পানি বা দেশ অন্য কোনো দেশের জৈব সম্পদ বা ঐতিহ্যগত জ্ঞান (Traditional Knowledge) সেই দেশের অনুমতি বা উপযুক্ত ক্ষতিপূরণ ছাড়াই বাণিজ্যিক কাজে ব্যবহার করে ও পেটেন্ট করে নেয়, তাকে বায়োপাইরেসি বলে।
উদাহরণ: ভারতের বাসমতি চালের ওপর আমেরিকার পেটেন্ট দাবি।
২৬. বায়োপেটেন্ট (Biopatent) কী? উত্তর: কোনো নির্দিষ্ট জৈব আবিষ্কার (যেমন- নতুন শস্য, ঔষধ, বা জিনের গঠন) ব্যবহার, উৎপাদন বা বিক্রয়ের জন্য সরকার কর্তৃক আবিষ্কারককে যে একচেটিয়া অধিকার দেওয়া হয়, তাকে বায়োপেটেন্ট বলে। এটি মেধা চুরির হাত থেকে রক্ষা করে।
২৭. মলিকিউলার প্রোব (Molecular Probe) কী কাজে লাগে? উত্তর: মলিকিউলার প্রোব হলো তেজস্ক্রিয় আইসোটোপযুক্ত একতন্ত্রী DNA বা RNA খণ্ড। এটি সংকরধাতুকরণ বা হাইব্রিডাইজেশনের মাধ্যমে কোনো নমুনা কোশে নির্দিষ্ট জিনের উপস্থিতি বা রোগজীবাণু শনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়।
২৮. রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন কাকে বলে? উদাহরণ দাও। উত্তর: রিকম্বিন্যান্ট DNA প্রযুক্তির মাধ্যমে যে প্রোটিন উৎপাদন করা হয়, তাকে রিকম্বিন্যান্ট প্রোটিন বলে।
উদাহরণ: হিউমুলিন (ইনসুলিন), হেপাটাইটিস-বি ভ্যাকসিন।
২৯. জিন ক্লোনিং (Gene Cloning) বলতে কী বোঝো? উত্তর: কোনো নির্দিষ্ট জিন বা DNA খণ্ডকে ভেক্টরের সঙ্গে যুক্ত করে পোষক কোষে প্রবেশ করিয়ে সেটির অসংখ্য হুবহু প্রতিলিপি তৈরি করার পদ্ধতিকে জিন ক্লোনিং বলে।
৩০. ইথিক্যাল ইস্যু বা নৈতিক সমস্যা বলতে বায়োটেকনোলজিতে কী বোঝানো হয়? উত্তর: জীবের জিনগত পরিবর্তনে সৃষ্ট প্রাণীর কষ্ট, বাস্তুতন্ত্রের ভারসাম্য নষ্ট হওয়ার ভয় এবং সৃষ্টিকর্তার কাজে হস্তক্ষেপ—এসব বিষয় নিয়ে যে বিতর্ক বা নৈতিক প্রশ্ন ওঠে, তাকে ইথিক্যাল ইস্যু বলে। যেমন: প্রাণীর ওপর যথেচ্ছ পরীক্ষা-নিরীক্ষা।

বিভাগ-গ: সংক্ষিপ্ত ব্যাখ্যামূলক প্রশ্ন ও উত্তর (মান - ৩)

এই বিভাগে ৩ নম্বরের ২৫টি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন ও উত্তর আলোচনা করা হলো। উত্তরগুলো পয়েন্ট করে লিখলে পরীক্ষায় ভালো নম্বর পাওয়া যায়।

১. রিকম্বিন্যান্ট DNA প্রযুক্তি বা জিন ক্লোনিং-এর মূল ধাপগুলি সংক্ষেপে লেখো। উত্তর: রিকম্বিন্যান্ট DNA প্রযুক্তির মূল ধাপগুলি হলো:
  • DNA পৃথকীকরণ: দাতা কোশ থেকে কাঙ্ক্ষিত DNA এবং ভেক্টর DNA (প্লাজমিড) আলাদা করা হয়।
  • DNA খণ্ডন: একই রেস্ট্রিকশন এন্ডোনিউক্লিয়েজ দিয়ে উভয় DNA-কে নির্দিষ্ট স্থানে কাটা হয়।
  • সংযুক্তিকরণ: DNA লাইগেজ উৎসেচকের সাহায্যে কাঙ্ক্ষিত জিন ও ভেক্টর যুক্ত করে রিকম্বিন্যান্ট DNA (rDNA) তৈরি করা হয়।
  • প্রবেশ করানো: rDNA-কে পোষক কোষে (যেমন E. coli) প্রবেশ করানো হয় (ট্রান্সফরমেশন)।
  • শনাক্তকরণ ও কালচার: রিকম্বিন্যান্ট কোশগুলোকে চিহ্নিত করে বায়োরিয়্যাক্টরে সংখ্যাবৃদ্ধি করা হয়।
২. পিসিআর (PCR)-এর বিভিন্ন দশাগুলি তাপমাত্রা সহ বর্ণনা করো। উত্তর: PCR তিনটি পর্যায়বৃত্ত ধাপে সম্পন্ন হয়:
  • ডিনেচারেশন (Denaturation): ৯৪°C–৯৬°C তাপমাত্রায় DNA-র দুটি তন্তু হাইড্রোজেন বন্ড ভেঙে পরস্পর থেকে পৃথক হয়ে যায়।
  • অ্যানিলিং (Annealing): তাপমাত্রা কমিয়ে ৪০°C–৬০°C করা হয় এবং দুটি প্রাইমার (Primer) দুই প্রান্তের পরিপূরক স্থানে যুক্ত হয়।
  • এক্সটেনশন (Extension): ৭২°C তাপমাত্রায় 'Taq পলিমারেজ' উৎসেচক dNTPs ব্যবহার করে প্রাইমার থেকে নতুন DNA শৃঙ্খল তৈরি করে।
৩. একটি আদর্শ ক্লোনিং ভেক্টরের কী কী বৈশিষ্ট্য থাকা প্রয়োজন? উত্তর: একটি আদর্শ ক্লোনিং ভেক্টরের (যেমন pBR322) বৈশিষ্ট্যগুলি হলো:
  • Ori সাইট: রেপ্লিকেশন শুরু হওয়ার জন্য 'Origin of replication' থাকতে হবে।
  • সিলেক্টেবল মার্কার: রিকম্বিন্যান্ট ও নন-রিকম্বিন্যান্ট কোশ চেনার জন্য মার্কার জিন (যেমন অ্যান্টিবায়োটিক রেজিস্ট্যান্স জিন) থাকতে হবে।
  • ক্লোনিং সাইট: বিদেশী DNA জোড়ার জন্য নির্দিষ্ট রেস্ট্রিকশন সাইট থাকতে হবে (যেমন BamHI, EcoRI)।
  • ছোট আকার: অণুর আকার ছোট হতে হবে যাতে সহজে পৃথক করা যায়।
৪. রেস্ট্রিকশন উৎসেচকের নামকরণের নিয়মগুলি উদাহরণসহ লেখো। উত্তর: রেস্ট্রিকশন উৎসেচকের নামকরণের নিয়ম (যেমন EcoRI):
  • প্রথম অক্ষর: গণ (Genus) নামের প্রথম অক্ষর বড় হাতের হবে। (E = Escherichia)।
  • দ্বিতীয় ও তৃতীয় অক্ষর: প্রজাতি (Species) নামের প্রথম দুই অক্ষর ছোট হাতের হবে। (co = coli)।
  • চতুর্থ অক্ষর: ব্যাকটেরিয়ার স্ট্রেইন (Strain) নির্দেশ করে। (R = RY13)।
  • রোমান সংখ্যা: আবিষ্কারের ক্রম নির্দেশ করে। (I = প্রথম আবিষ্কৃত)।
৫. বায়োরিয়্যাক্টরের কাজ কী? সাধারণ স্টার্ড ট্যাঙ্ক বায়োরিয়্যাক্টরের সুবিধা কী? উত্তর: কাজ: বায়োরিয়্যাক্টর বা ফারমেন্টার হলো এমন একটি পাত্র যেখানে অণুজীব ব্যবহার করে বিপুল পরিমাণে বাণিজ্যিক পণ্য (যেমন- অ্যান্টিবায়োটিক, এনজাইম) উৎপাদন করা হয়।
সুবিধা: সাধারণ স্টার্ড ট্যাঙ্ক বায়োরিয়্যাক্টরে একটি ঘূর্ণনপাখা বা ইম্পেলার থাকে যা পুরো মিশ্রণটিকে নাড়াতে থাকে। এতে অক্সিজেন এবং পুষ্টি উপাদানগুলি কোশের সব জায়গায় সমানভাবে পৌঁছে যায় এবং ফেনা নিয়ন্ত্রণে থাকে।
৬. Bt তুলা কীভাবে পোকা প্রতিরোধ করে? পদ্ধতিটি ব্যাখ্যা করো। উত্তর: Bt তুলার কার্যপদ্ধতি নিম্নরূপ:
  • জিন প্রবেশ: Bacillus thuringiensis থেকে 'Cry' জিন নিষ্কাশন করে তুলা গাছে প্রবেশ করানো হয়।
  • প্রোটক্সিন উৎপাদন: গাছটি তার কোষে নিষ্ক্রিয় ক্রাই প্রোটিন বা প্রোটক্সিন তৈরি করে।
  • সক্রিয়করণ: যখন কোনো পোকা (যেমন বোলওয়ার্ম) গাছের পাতা খায়, তখন পোকার অন্ত্রের ক্ষারীয় pH-এ প্রোটক্সিনটি সক্রিয় বিষে পরিণত হয়।
  • মৃত্যু: এই বিষ পোকার অন্ত্রের এপিথেলিয়াল কোশে ছিদ্র তৈরি করে, ফলে পোকাটি মারা যায়।
৭. RNA ইন্টারফেয়ারেন্স (RNAi) পদ্ধতিটি সংক্ষেপে লেখো। উত্তর: RNAi হলো ইউক্যারিওটিক কোশের একটি আত্মরক্ষা পদ্ধতি।
  • প্রথমে একটি নির্দিষ্ট জিনের পরিপূরক দ্বিতন্ত্রী RNA (dsRNA) পোষক কোষে প্রবেশ করানো হয়।
  • এই dsRNA টি 'Dicer' উৎসেচকের সাহায্যে ছোট ছোট খণ্ডে (siRNA) ভেঙে যায়।
  • RISC কমপ্লেক্সের সাথে যুক্ত হয়ে এটি পরজীবীর (যেমন কৃমি) নির্দিষ্ট mRNA-কে শনাক্ত করে এবং ধ্বংস করে দেয়।
  • ফলে ওই নির্দিষ্ট প্রোটিনটি তৈরি হতে পারে না এবং পরজীবীটি মারা যায়।
৮. জিন থেরাপি কী? ADA অভাবজনিত রোগে এটি কীভাবে প্রয়োগ করা হয়? উত্তর: জিন থেরাপি: ত্রুটিপূর্ণ জিন সংশোধন করে সুস্থ জিন প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে রোগ নিরাময় পদ্ধতি।
ADA চিকিৎসায় প্রয়োগ:
  • রোগীর রক্ত থেকে লিম্ফোসাইট কোশ সংগ্রহ করে কালচার করা হয়।
  • রেট্রোভাইরাস ভেক্টরের সাহায্যে সুস্থ ADA জিন লিম্ফোসাইটে প্রবেশ করানো হয়।
  • এই জিনগতভাবে পরিবর্তিত লিম্ফোসাইট পুনরায় রোগীর দেহে প্রবেশ করানো হয়। তবে এটি স্থায়ী সমাধান নয়, কোশগুলি মরে গেলে আবার থেরাপি দিতে হয়।
৯. মানব ইনসুলিন বা হিউমুলিন (Humulin) প্রস্তুতির ধাপগুলি লেখো। উত্তর: ১৯৮৩ সালে 'Eli Lilly' কোম্পানি এটি প্রস্তুত করে।
  • মানুষের ইনসুলিনের দুটি পলিপেপটাইড শৃঙ্খল (A এবং B)-এর জন্য দায়ী DNA সিকোয়েন্স কৃত্রিমভাবে তৈরি করা হয়।
  • এই দুটি DNA সিকোয়েন্সকে আলাদাভাবে E. coli ব্যাকটেরিয়ার pBR322 প্লাজমিডে প্রবেশ করানো হয়।
  • ব্যাকটেরিয়াগুলি কালচারে আলাদাভাবে A এবং B শৃঙ্খল উৎপাদন করে।
  • পরে শৃঙ্খল দুটিকে নিষ্কাশন করে ডাইসালফাইড বন্ড দ্বারা যুক্ত করে সক্রিয় মানব ইনসুলিন বা হিউমুলিন তৈরি করা হয়।
১০. ট্রান্সজেনিক প্রাণী সৃষ্টির তিনটি কারণ বা সুবিধা উল্লেখ করো। উত্তর: ট্রান্সজেনিক প্রাণী সৃষ্টির সুবিধাগুলি হলো:
  • সাধারণ শরীরবৃত্তীয় ও বিকাশ পাঠ: জিনের কাজ এবং দেহের বৃদ্ধিতে তার প্রভাব বোঝার জন্য (যেমন ইনসুলিন-এর মতো গ্রোথ ফ্যাক্টর নিয়ে গবেষণা)।
  • রোগের মডেল তৈরি: ক্যানসার, অ্যালঝাইমার্স প্রভৃতি রোগের জিনগত কারণ ও প্রতিকার খোঁজার জন্য মডেল হিসেবে ইঁদুর ব্যবহার।
  • জৈবিক বস্তু উৎপাদন: যেমন ট্রান্সজেনিক ভেড়া বা গোরুর দুধে মানুষের জন্য প্রয়োজনীয় প্রোটিন (যেমন- আলফা-১ অ্যান্টিট্রিপসিন) উৎপাদন করা।
১১. কৃষি কাজে জৈবপ্রযুক্তির তিনটি গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগ লেখো। উত্তর:
  • পতঙ্গ প্রতিরোধী জাত: রাসায়নিক কীটনাশকের ব্যবহার কমাতে Bt তুলা, Bt বেগুনের মতো শস্য তৈরি করা হয়েছে।
  • পুষ্টিগুণ বৃদ্ধি: ধানে ভিটামিন-A এর পরিমাণ বাড়িয়ে 'গোল্ডেন রাইস' তৈরি করা হয়েছে।
  • পীড়ন সহনশীলতা: খরা, লবণাক্ততা এবং অত্যধিক তাপ বা শীত সহ্য করতে পারে এমন উদ্ভিদ তৈরি করা হয়েছে।
১২. বায়োপাইরেসি কী? বাসমতি চাল বা নীম নিয়ে বায়োপাইরেসির ঘটনাটি সংক্ষেপে লেখো। উত্তর: বহুজাতিক সংস্থা দ্বারা কোনো দেশের জৈব সম্পদ বিনা অনুমতিতে ব্যবহার করাকে বায়োপাইরেসি বলে।
উদাহরণ: ভারতের বাসমতি চাল তার গন্ধ ও স্বাদের জন্য বিখ্যাত। ১৯৯৭ সালে আমেরিকার কোম্পানি 'RiceTec' বাসমতি চালের ওপর পেটেন্ট দাবি করে এবং 'Texmati' নামে বিক্রি শুরু করে। ভারত সরকার এর বিরুদ্ধে প্রতিবাদ জানায় এবং প্রমাণ করে যে এটি ভারতের নিজস্ব সম্পদ। অবশেষে পেটেন্ট বাতিল হয়।
১৩. জেল ইলেকট্রোফোরেসিস পদ্ধতিতে DNA খণ্ডগুলিকে কীভাবে পৃথক ও দৃশ্যমান করা হয়? উত্তর:
  • রেস্ট্রিকশন উৎসেচক দিয়ে কাটা DNA নমুনাকে অ্যাগারোজ জেল প্লেটের গর্তে (Well) রাখা হয়।
  • বিদ্যুৎ প্রবাহ চালনা করলে ঋণাত্মক আধানযুক্ত DNA অ্যানোডের দিকে ছোটে। ছোট খণ্ডগুলো দ্রুত এবং বড়গুলো ধীরে চলে।
  • পৃথকীকৃত DNA খালি চোখে দেখা যায় না। তাই ইথিডিয়াম ব্রোমাইড (EtBr) দিয়ে রঞ্জিত করে অতিবেগুনী রশ্মি (UV light) ফেললে DNA গুলোকে উজ্জ্বল কমলা রঙের ব্যাণ্ড হিসেবে দেখা যায়।
১৪. ইনসার্শনাল ইনঅ্যাক্টিভেশন বা 'নীল-সাদা স্ক্রিনিং' পদ্ধতিটি বোঝাও। উত্তর: রিকম্বিন্যান্ট কোশ চেনার এটি একটি পদ্ধতি।
  • প্লাজমিডের lacZ জিনের মধ্যে যদি বহিরাগত DNA প্রবেশ করানো হয়, তবে বিটা-গ্যালাক্টোসাইডেজ উৎসেচক তৈরি হয় না (ইনসার্শনাল ইনঅ্যাক্টিভেশন)।
  • এই ব্যাকটেরিয়াগুলিকে ক্রোমোজেনিক সাবস্ট্রেট (X-gal) যুক্ত মিডিয়ামে রাখলে, রিকম্বিন্যান্ট কোশগুলো কোনো রং দেয় না (সাদা কলোনি)।
  • কিন্তু নন-রিকম্বিন্যান্ট কোশগুলোতে উৎসেচক তৈরি হয়, তাই তারা নীল রঙের কলোনি তৈরি করে।
১৫. জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং-এ Agrobacterium tumefaciens-এর ভূমিকা কী? উত্তর: Agrobacterium tumefaciens কে 'প্রাকৃতিক জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ার' বলা হয়।
  • এই ব্যাকটেরিয়ার দেহে Ti-প্লাজমিড (Tumor inducing) থাকে, যা দ্বিবীজপত্রী উদ্ভিদে টিউমার সৃষ্টি করে।
  • বিজ্ঞানীরা এই Ti-প্লাজমিডের ক্ষতিকারক অংশটি বাদ দিয়ে সেখানে কাঙ্ক্ষিত জিন বসিয়ে দেন।
  • এরপর এই ব্যাকটেরিয়া উদ্ভিদ কোশকে আক্রমণ করলে কাঙ্ক্ষিত জিনটি সহজেই উদ্ভিদের জিনোমে প্রবেশ করে। এটি উদ্ভিদ জিনেটিক্সে ভেক্টর হিসেবে বহুল ব্যবহৃত।
১৬. জেনেটিকালি মডিফায়েড (GM) খাদ্যের সুবিধা ও অসুবিধাগুলি লেখো। উত্তর: সুবিধা: ১) খাদ্যের পুষ্টিগুণ বৃদ্ধি পায় (যেমন- গোল্ডেন রাইস)। ২) ফলনের স্থায়িত্ব বাড়ে এবং পচন রোধ হয় (যেমন- ফ্লেভার সেভার টমেটো)।
অসুবিধা: ১) নতুন প্রোটিন মানবদেহে অ্যালার্জি সৃষ্টি করতে পারে। ২) অ্যান্টিবায়োটিক রেজিস্ট্যান্স জিন মানুষের অন্ত্রের ব্যাকটেরিয়ায় স্থানান্তরিত হওয়ার ঝুঁকি থাকে।
১৭. স্টেম সেল থেরাপি (Stem Cell Therapy) বলতে কী বোঝো? এর প্রয়োগ লেখো। উত্তর: সংজ্ঞা: স্টেম কোশ হলো অবিভেদিত কোশ যা বিভাজিত হয়ে বিভিন্ন অঙ্গের কোশ তৈরি করতে পারে। এই কোশ ব্যবহার করে ক্ষতিগ্রস্ত কলা বা অঙ্গ মেরামতের পদ্ধতিকে স্টেম সেল থেরাপি বলে।
প্রয়োগ: ১) লিউকেমিয়া বা রক্তের ক্যানসার চিকিৎসায় বোন ম্যারো ট্রান্সপ্ল্যান্ট। ২) পারকিনসন্স বা অ্যালঝাইমার্স রোগে ক্ষতিগ্রস্ত স্নায়ুকোশ পুনর্গঠনে সম্ভাবনা দেখাচ্ছে।
১৮. মলিকিউলার ডায়াগনোসিস বা আণবিক রোগ নির্ণয় কেন প্রথাগত পদ্ধতির চেয়ে ভালো? উদাহরণ দাও। উত্তর: প্রথাগত পদ্ধতিতে (যেমন মূত্র বা সিরাম পরীক্ষা) রোগজীবাণুর ঘনত্ব বেশি না হলে রোগ ধরা পড়ে না। ততক্ষণে রোগের লক্ষণ প্রকাশ পায়।
কিন্তু মলিকিউলার ডায়াগনোসিস (যেমন PCR, ELISA) দ্বারা শরীরে জীবাণুর সংখ্যা খুব কম থাকলেও এবং লক্ষণ প্রকাশের আগেই তাদের DNA বা অ্যান্টিজেন শনাক্ত করে রোগ নির্ণয় করা যায়। যেমন- HIV বা ক্যানসার শনাক্তকরণে PCR খুবই কার্যকর।
১৯. ক্রাই (Cry) প্রোটিনের বিভিন্ন প্রকারভেদ এবং তাদের কাজ উল্লেখ করো। উত্তর: 'Cry' জিন থেকে উৎপন্ন প্রোটিন বিভিন্ন পোকার বিরুদ্ধে কার্যকর। উদাহরণস্বরূপ:
  • cryIAc এবং cryIIAb জিন থেকে উৎপন্ন প্রোটিন তুলো গাছের বোলওয়ার্ম (Cotton Bollworm) নিয়ন্ত্রণ করে।
  • cryIAb জিন থেকে উৎপন্ন প্রোটিন ভুট্টার ছিদ্রকারী পোকা বা কর্ন বোরার (Corn borer) নিয়ন্ত্রণ করে।
  • এগুলি নির্দিষ্ট পতঙ্গের প্রতি বিষাক্ত, কিন্তু মানুষ বা অন্য প্রাণীর ক্ষতি করে না।
২০. ভেক্টর ছাড়া পোষক কোষে ডিএনএ স্থানান্তরের তিনটি পদ্ধতি লেখো। উত্তর: ভেক্টর বা প্লাজমিড ছাড়াও সরাসরি ডিএনএ প্রবেশ করানো যায়:
  • মাইক্রোইনজেকশন: অণুবীক্ষণ যন্ত্রের সাহায্যে সূক্ষ্ম সূচ দিয়ে প্রাণী কোশের নিউক্লিয়াসে সরাসরি DNA প্রবেশ করানো হয়।
  • বায়োলিস্টিক বা জিন গান: সোনা বা টাংস্টেন কণার ওপর DNA-র প্রলেপ দিয়ে প্রবল বেগে উদ্ভিদ কোষে ছুঁড়ে দেওয়া হয়।
  • ইলেকট্রোপোরেশন: বিদ্যুৎ প্রবাহ দিয়ে কোশপর্দায় ক্ষণস্থায়ী ছিদ্র তৈরি করে DNA প্রবেশ করানো হয়।
২১. পেটেন্ট (Patent) পাওয়ার শর্তগুলি কী কী? উত্তর: কোনো আবিষ্কারের পেটেন্ট পাওয়ার জন্য তিনটি প্রধান শর্ত পূরণ করতে হয়:
  • নতুনত্ব (Novelty): আবিষ্কারটি সম্পূর্ণ নতুন হতে হবে এবং আগে কোথাও প্রকাশিত হওয়া যাবে না।
  • আবিষ্কারমূলক পদক্ষেপ (Inventive step): এটি সাধারণ জ্ঞানের চেয়ে উন্নত হতে হবে এবং বিশেষজ্ঞদের কাছেও নতুন মনে হতে হবে।
  • বাণিজ্যিক উপযোগিতা (Utility): আবিষ্কারটি মানুষের কল্যাণে বা শিল্পক্ষেত্রে ব্যবহারযোগ্য হতে হবে।
২২. GEAC কী? এর ভূমিকা বা উদ্দেশ্য কী? উত্তর: GEAC (Genetic Engineering Appraisal Committee) হলো ভারত সরকারের পরিবেশ ও বন মন্ত্রকের অধীনস্থ একটি সংস্থা।
  • উদ্দেশ্য ১: জিএম শস্য বা জীবের গবেষণা ও ব্যবহারের অনুমতি প্রদান করা।
  • উদ্দেশ্য ২: জিএম শস্য পরিবেশের জন্য নিরাপদ কিনা তা যাচাই করা।
  • উদ্দেশ্য ৩: মাঠ পর্যায়ে জিএম শস্যের ট্রায়াল বা পরীক্ষার অনুমতি দেওয়া।
২৩. প্লাজমিড DNA এবং ক্রোমোজোমীয় DNA-র মধ্যে পার্থক্য কী? উত্তর:
  • অবস্থান: প্লাজমিড হলো অতিরিক্ত বৃত্তাকার DNA, কিন্তু ক্রোমোজোমীয় DNA হলো ব্যাকটেরিয়ার মূল জিনগত বস্তু।
  • অপরিহার্যতা: কোশের বেঁচে থাকার জন্য প্লাজমিড অপরিহার্য নয়, কিন্তু ক্রোমোজোমীয় DNA অপরিহার্য।
  • জিন সংখ্যা: প্লাজমিডে জিন সংখ্যা খুব কম থাকে, ক্রোমোজোমে হাজার হাজার জিন থাকে।
২৪. রিকম্বিন্যান্ট DNA প্রযুক্তিতে 'কম্পিটেন্ট হোস্ট' (Competent Host) বা উপযুক্ত পোষক কীভাবে তৈরি করা হয়? উত্তর: DNA জলরাগী (Hydrophilic) হওয়ায় তা সহজে কোশপর্দা ভেদ করতে পারে না। তাই পোষক কোশকে (যেমন E. coli) উপযুক্ত করতে:
  • দ্বিযোজী ক্যাটায়ন (যেমন ক্যালসিয়াম আয়ন, Ca++) দিয়ে ট্রিট করা হয়, যা ছিদ্রপথে DNA প্রবেশে সাহায্য করে।
  • এরপর কোশগুলিকে বরফে রাখা হয়, হঠাৎ ৪২°C তাপ দেওয়া হয় (Heat shock) এবং আবার বরফে রাখা হয়। এতে প্লাজমিড ব্যাকটেরিয়ার ভেতরে ঢুকে যায়।
২৫. জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং এবং প্রথাগত সংকরায়ণ (Hybridization)-এর মধ্যে মূল পার্থক্য কী? উত্তর:
  • প্রথাগত সংকরায়ণে কাঙ্ক্ষিত জিনের সাথে অনাকাঙ্ক্ষিত জিনও অপত্য জীবে চলে আসে এবং এটি শুধুমাত্র সমপ্রজাতির মধ্যে সম্ভব।
  • কিন্তু জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং-এ শুধুমাত্র কাঙ্ক্ষিত জিনটিই নির্বাচন করে প্রবেশ করানো হয়।
  • জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং-এ ভিন্ন প্রজাতির (যেমন ব্যাকটেরিয়া থেকে উদ্ভিদে) জিন স্থানান্তর সম্ভব, যা প্রথাগত পদ্ধতিতে অসম্ভব।

বিভাগ-ঘ: দীর্ঘ উত্তরধর্মী প্রশ্ন ও উত্তর (মান - ৫)

এই বিভাগে ৫ নম্বরের ১৫টি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন বিস্তারিত আলোচনা করা হলো। উচ্চমাধ্যমিক পরীক্ষায় এই ধরনের প্রশ্নগুলোতে পয়েন্ট করে উত্তর লেখা বাঞ্ছনীয়।

১. রিকম্বিন্যান্ট DNA প্রযুক্তি (rDNA Technology) কী? এই প্রযুক্তির মূল ধাপগুলি চিত্রসহ বা রেখাচিত্রের মাধ্যমে বর্ণনা করো। উত্তর: রিকম্বিন্যান্ট DNA প্রযুক্তি: যে প্রযুক্তির মাধ্যমে কোনো একটি জীবের ডিএনএ-র নির্দিষ্ট অংশ কেটে অন্য একটি জীবের ডিএনএ-র সঙ্গে যুক্ত করে নতুন বৈশিষ্ট্য সম্পন্ন ডিএনএ তৈরি করা হয়, তাকে রিকম্বিন্যান্ট DNA প্রযুক্তি বলে।

মূল ধাপসমূহ:
  • ১. ডিএনএ পৃথকীকরণ (Isolation): প্রথমে দাতা কোশ থেকে কাঙ্ক্ষিত ডিএনএ এবং ব্যাকটেরিয়া থেকে ভেক্টর বা প্লাজমিড ডিএনএ বিশুদ্ধ আকারে পৃথক করা হয়।
  • ২. ডিএনএ খণ্ডন (Fragmentation): রেস্ট্রিকশন এন্ডোনিউক্লিয়েজ উৎসেচক ব্যবহার করে দাতা ডিএনএ এবং ভেক্টর ডিএনএ-কে নির্দিষ্ট স্থানে কাটা হয়। ফলে 'স্টিকি এন্ড' (Sticky ends) তৈরি হয়।
  • ৩. কাঙ্ক্ষিত জিন নির্বাচন ও সংযুক্তিকরণ (Ligation): জেল ইলেকট্রোফোরেসিস-এর মাধ্যমে কাঙ্ক্ষিত জিনটি আলাদা করা হয়। এরপর 'ডিএনএ লাইগেজ' উৎসেচকের সাহায্যে কাঙ্ক্ষিত জিন ও ভেক্টর ডিএনএ জোড়া লাগিয়ে 'রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ' (rDNA) তৈরি করা হয়।
  • ৪. পোষক কোষে স্থানান্তর (Transformation): প্রস্তুতকৃত rDNA-কে উপযুক্ত পোষক কোষে (যেমন- E. coli) প্রবেশ করানো হয়। এই পদ্ধতিকে ট্রান্সফরমেশন বলে।
  • ৫. রিকম্বিন্যান্ট কোশ নির্বাচন (Selection): অ্যান্টিবায়োটিক রেজিস্ট্যান্স জিনের মাধ্যমে বা নীল-সাদা স্ক্রিনিং পদ্ধতিতে রিকম্বিন্যান্ট কোশগুলোকে আলাদা করা হয়।
  • ৬. উৎপাদন (Production): নির্বাচিত কোশগুলোকে বায়োরিয়্যাক্টরে কালচার করে বিপুল পরিমাণে কাঙ্ক্ষিত প্রোটিন উৎপাদন করা হয়।
২. পিসিআর (PCR)-এর সম্পূর্ণ প্রক্রিয়াটি ধাপসহ বর্ণনা করো। এর দুটি প্রয়োগ লেখো। (৩+২) উত্তর: PCR বা পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন: এটি এমন একটি পদ্ধতি যার মাধ্যমে পরীক্ষাগারে খুব কম সময়ে ডিএনএ-র নির্দিষ্ট অংশের কোটি কোটি প্রতিলিপি তৈরি করা যায়।
ধাপসমূহ:
  • ১. ডিনেচারেশন (Denaturation): ৯৪°C–৯৬°C তাপমাত্রায় ১ মিনিটের জন্য উত্তপ্ত করলে ডিএনএ-র হাইড্রোজেন বন্ড ভেঙে যায় এবং দুটি তন্তু পরস্পর থেকে আলাদা হয়ে একতন্ত্রী ডিএনএ-তে পরিণত হয়।
  • ২. অ্যানিলিং (Annealing): এরপর তাপমাত্রা কমিয়ে ৪০°C–৬০°C করা হয়। এই তাপমাত্রায় দুটি প্রাইমার (Primer) দুই বিপরীত ডিএনএ তন্তুর 3' প্রান্তের পরিপূরক স্থানে যুক্ত হয়।
  • ৩. এক্সটেনশন বা পলিমারাইজেশন (Extension): তাপমাত্রা ৭২°C করা হয়। এই তাপমাত্রায় 'Taq পলিমারেজ' উৎসেচক (যা উচ্চ তাপে নষ্ট হয় না) ডিঅক্সি-রাইবোনিউক্লিওটাইড (dNTPs) ব্যবহার করে প্রাইমারের 3' প্রান্ত থেকে নতুন ডিএনএ শৃঙ্খল তৈরি করে।
এই চক্রটি বারবার চলতে থাকে এবং ডিএনএ-র পরিমাণ জ্যামিতিক হারে বৃদ্ধি পায়।

প্রয়োগ: ১) রোগ নির্ণয়ে (যেমন- AIDS, ক্যানসার শনাক্তকরণে)।
২) ফরেনসিক বিজ্ঞানে অপরাধী শনাক্ত করতে বা পিতৃত্ব নির্ণয়ে।
৩. জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং-এর সাহায্যে মানব ইনসুলিন উৎপাদনের পদ্ধতিটি সংক্ষেপে লেখো। প্রো-ইনসুলিন কী? (৪+১) উত্তর: মানব ইনসুলিন উৎপাদন পদ্ধতি: ১৯৮৩ সালে আমেরিকান কোম্পানি 'Eli Lilly' প্রথম এই পদ্ধতিতে ইনসুলিন (হিউমুলিন) তৈরি করে।
  • মানবদেহের ইনসুলিন দুটি পলিপেপটাইড শৃঙ্খল দিয়ে গঠিত— শৃঙ্খল A (২১টি অ্যামিনো অ্যাসিড) এবং শৃঙ্খল B (৩০টি অ্যামিনো অ্যাসিড)।
  • বিজ্ঞানীরা এই দুটি শৃঙ্খলের জন্য দায়ী ডিএনএ সজ্জা কৃত্রিমভাবে তৈরি করেন।
  • এরপর এই ডিএনএ খণ্ড দুটিকে আলাদা আলাদাভাবে E. coli ব্যাকটেরিয়ার pBR322 প্লাজমিডে 'বিটা-গ্যালাক্টোসাইডেজ' জিনের পাশে যুক্ত করা হয়।
  • ব্যাকটেরিয়াগুলিকে আলাদা কালচার মিডিয়ামে রাখা হয়, যেখানে তারা শৃঙ্খল A এবং শৃঙ্খল B প্রোটিন উৎপাদন করে।
  • উৎপাদিত শৃঙ্খল দুটিকে নিষ্কাশন ও শোধন করা হয়।
  • অবশেষে, রাসায়নিক প্রক্রিয়ায় ডাইসালফাইড বন্ড (S-S bond) দ্বারা শৃঙ্খল দুটিকে যুক্ত করে সক্রিয় মানব ইনসুলিন তৈরি করা হয়।
প্রো-ইনসুলিন: স্তন্যপায়ী প্রাণীদের দেহে ইনসুলিন প্রথমে একটি নিষ্ক্রিয় হরমোন হিসেবে সংশ্লেষিত হয়, যাতে A ও B শৃঙ্খল ছাড়াও একটি অতিরিক্ত 'C-পেপটাইড' শৃঙ্খল থাকে। একে প্রো-ইনসুলিন বলে। পরিণত ইনসুলিনে এই C-পেপটাইড থাকে না।
৪. Bt তুলা কী? ব্যাসিলাস থুরিনজিয়েনসিস (Bt) কীভাবে পতঙ্গ দমনে সাহায্য করে তা ক্রিয়াকৌশলসহ লেখো। (১+৪) উত্তর: Bt তুলা: এটি হলো একপ্রকার জেনেটিকালি মডিফায়েড (GM) তুলা গাছ, যার মধ্যে Bacillus thuringiensis ব্যাকটেরিয়ার 'Cry' জিন প্রবেশ করানো হয়েছে, ফলে এটি নির্দিষ্ট কিছু পতঙ্গের বিরুদ্ধে প্রতিরোধ গড়ে তোলে।

পতঙ্গ দমনের ক্রিয়াকৌশল:
  • বিষ উৎপাদন: Bacillus thuringiensis ব্যাকটেরিয়া তার জীবনচক্রে এক বিশেষ ধরনের প্রোটিন কেলাস তৈরি করে, যার নাম 'Cry' প্রোটিন। এটি পতঙ্গের জন্য বিষাক্ত।
  • প্রোটক্সিন অবস্থা: ব্যাকটেরিয়ার দেহে এই বিষ নিষ্ক্রিয় অবস্থায় থাকে, যাকে 'প্রোটক্সিন' বলে। তাই ব্যাকটেরিয়া নিজে মারা যায় না।
  • সক্রিয়করণ: যখন লেপিডপটেরান গোত্রের কোনো পোকা (যেমন- বোলওয়ার্ম) Bt তুলার পাতা খায়, তখন ওই প্রোটক্সিন পোকার পেটে যায়। পোকার অন্ত্রের (Gut) ক্ষারীয় pH-এ (Alkaline pH) প্রোটক্সিন ভেঙে সক্রিয় টক্সিনে পরিণত হয়।
  • ছিদ্র সৃষ্টি ও মৃত্যু: সক্রিয় টক্সিন পোকার অন্ত্রের এপিথেলিয়াল কোশপর্দার গায়ে আটকে যায় এবং সেখানে ছিদ্র (Pore) সৃষ্টি করে। ফলে কোশগুলি ফুলে ফেটে যায় এবং পোকাটি মারা যায়।
৫. জিন থেরাপি কী? 'অ্যাডিনোসিন ডিঅ্যামিনেজ' (ADA) অভাবজনিত রোগে জিন থেরাপির প্রয়োগ বর্ণনা করো। (১+৪) উত্তর: জিন থেরাপি: বংশগত রোগ নিরাময়ের জন্য রোগীর দেহকোষ বা ভ্রূণে ত্রুটিপূর্ণ জিনের পরিবর্তে সুস্থ ও স্বাভাবিক জিন প্রতিস্থাপন করার পদ্ধতিকে জিন থেরাপি বলে।

ADA অভাবজনিত রোগে প্রয়োগ:
  • সমস্যা: ADA উৎসেচকের অভাবে ইমিউন সিস্টেম কাজ করে না (SCID রোগ)। টি-লিম্ফোসাইট ধ্বংস হয়ে যায়।
  • ধাপ ১: প্রথমে রোগীর রক্ত থেকে লিম্ফোসাইট কোশ সংগ্রহ করে দেহের বাইরে কালচার করা হয়।
  • ধাপ ২: একটি সক্রিয় ADA জিন (cDNA) রিট্রোভাইরাস ভেক্টরের মাধ্যমে ওই লিম্ফোসাইট কোশগুলিতে প্রবেশ করানো হয়।
  • ধাপ ৩: জিনগতভাবে সংশোধিত লিম্ফোসাইটগুলি পুনরায় রোগীর দেহে (শিরায়) প্রবেশ করানো হয়।
  • সীমাবদ্ধতা: এই কোশগুলি অমর নয়, নির্দিষ্ট সময় পর মারা যায়। তাই রোগীকে সারা জীবন নির্দিষ্ট সময় অন্তর এই থেরাপি নিতে হয়। তবে শৈশবে বোন ম্যারো কোশে জিন থেরাপি করলে এটি স্থায়ী নিরাময় হতে পারে।
৬. RNA ইন্টারফেয়ারেন্স (RNAi) কী? তামাক গাছের মূলে নেমাটড বা কৃমি প্রতিরোধে এই পদ্ধতি কীভাবে কাজ করে? (১+৪) উত্তর: RNA ইন্টারফেয়ারেন্স (RNAi): এটি ইউক্যারিওটিক কোশের একটি প্রতিরক্ষামূলক কৌশল যেখানে নির্দিষ্ট দ্বিতন্ত্রী RNA (dsRNA)-এর উপস্থিতিতে পরিপূরক mRNA-কে নিষ্ক্রিয় বা ধ্বংস করে জিনের প্রকাশ বন্ধ (Gene Silencing) করে দেওয়া হয়।

তামাক গাছে প্রয়োগ পদ্ধতি:
  • তামাক গাছের মূলে Meloidegyne incognita নামক কৃমি বাসা বাঁধে।
  • Agrobacterium ভেক্টর ব্যবহার করে এমনভাবে কৃমির নির্দিষ্ট জিন তামাক গাছে প্রবেশ করানো হয়, যাতে এটি সেন্স (Sense) এবং অ্যান্টি-সেন্স (Anti-sense) উভয় প্রকার RNA তৈরি করে।
  • এই দুটি RNA পরস্পর পরিপূরক হওয়ায় তারা জুড়ে গিয়ে দ্বিতন্ত্রী RNA (dsRNA) তৈরি করে।
  • কৃমি যখন গাছের রস খায়, তখন এই dsRNA কৃমির দেহে প্রবেশ করে এবং 'RNAi' প্রক্রিয়া শুরু করে।
  • ফলে কৃমির জরুরি mRNA ধ্বংস হয়ে যায় এবং প্রোটিন সংশ্লেষ বন্ধ হওয়ায় কৃমিটি মারা যায়। এভাবেই গাছটি সুরক্ষিত থাকে।
৭. ক্লোনিং ভেক্টর কী? pBR322 প্লাজমিডের চিত্রসহ বা বর্ণনাসহ প্রধান অংশগুলি উল্লেখ করো। (১+৪) উত্তর: ক্লোনিং ভেক্টর: যে ডিএনএ অণু (যেমন প্লাজমিড) কাঙ্ক্ষিত বহিরাগত জিন বহন করে পোষক কোষে নিয়ে যায় এবং সেখানে প্রতিলিপি গঠনে সাহায্য করে, তাকে ক্লোনিং ভেক্টর বলে।

pBR322-এর প্রধান অংশসমূহ:
  • ১. অরিজিন অফ রেপ্লিকেশন (ori): এখান থেকে প্লাজমিডের প্রতিলিপিকরণ শুরু হয়। এটি প্লাজমিডের কপি নম্বর নিয়ন্ত্রণ করে।
  • ২. সিলেক্টেবল মার্কার (Selectable Markers): pBR322-তে দুটি অ্যান্টিবায়োটিক রেজিস্ট্যান্স জিন থাকে— (i) অ্যাম্পিসিলিন রেজিস্ট্যান্স (ampR) এবং (ii) টেট্রাসাইক্লিন রেজিস্ট্যান্স (tetR)। এগুলি রিকম্বিন্যান্ট কোশ চিনতে সাহায্য করে।
  • ৩. ক্লোনিং সাইট (Cloning Sites): এখানে বিভিন্ন রেস্ট্রিকশন এনজাইমের কাটার জায়গা থাকে। যেমন- tetR জিনের মধ্যে BamHI এবং SalI সাইট থাকে; ampR জিনের মধ্যে PstI এবং PvuI সাইট থাকে।
  • ৪. Rop জিন: এটি প্লাজমিড রেপ্লিকেশনের জন্য প্রয়োজনীয় প্রোটিন কোড করে।
৮. ট্রান্সজেনিক প্রাণী কাদের বলে? মানব কল্যাণে ট্রান্সজেনিক প্রাণীদের পাঁচটি অবদান বা গুরুত্ব লেখো। (১+৪) উত্তর: ট্রান্সজেনিক প্রাণী: জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং প্রযুক্তির মাধ্যমে যে সমস্ত প্রাণীর জিনোমে বহিরাগত জিন প্রবেশ করিয়ে তাদের চারিত্রিক পরিবর্তন ঘটানো হয়েছে, তাদের ট্রান্সজেনিক প্রাণী বলে।

মানব কল্যাণে গুরুত্ব:
  1. স্বাভাবিক শারীরবৃত্তীয় পাঠ: জিনের কাজ, দেহের বৃদ্ধি ও বিকাশে জিনের প্রভাব বোঝার জন্য এদের ব্যবহার করা হয়।
  2. রোগের মডেল: ক্যানসার, সিস্টিক ফাইব্রোসিস, আর্থ্রাইটিস প্রভৃতি রোগের কারণ ও প্রতিকার গবেষণায় ট্রান্সজেনিক ইঁদুর ব্যবহৃত হয়।
  3. জৈবিক বস্তু উৎপাদন: ট্রান্সজেনিক প্রাণীর মাধ্যমে ঔষধ বা প্রোটিন তৈরি করা হয়। যেমন- 'রোজি' নামক ট্রান্সজেনিক গোরুর দুধে মানব প্রোটিন (আলফা-ল্যাকটঅ্যালবুমিন) থাকে যা শিশুদের জন্য পুষ্টিকর।
  4. টিকা সুরক্ষা পরীক্ষা: পোলিও বা অন্য টিকা মানুষের দেহে প্রয়োগের আগে ট্রান্সজেনিক ইঁদুরের ওপর পরীক্ষা করে তার নিরাপত্তা যাচাই করা হয়।
  5. রাসায়নিক নিরাপত্তা পরীক্ষা: বিভিন্ন ঔষধ বা প্রসাধনীর বিষক্রিয়া বা পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া দ্রুত জানার জন্য এই সংবেদনশীল প্রাণীদের ব্যবহার করা হয়।
৯. কৃষি ও চিকিৎসাক্ষেত্র ছাড়া বায়োটেকনোলজির অন্য তিনটি প্রয়োগ উল্লেখ করো। বায়োপাইরেসি এবং পেটেস্ট বলতে কী বোঝো? (৩+২) উত্তর: অন্যান্য প্রয়োগ:
  • শিল্পক্ষেত্র: গাঁজন প্রক্রিয়ায় অ্যালকোহল, ভিনিগার, এবং বিভিন্ন জৈব অ্যাসিড উৎপাদন।
  • পরিবেশ রক্ষা (বায়োরেমিডিয়েশন): তেল খাদক ব্যাকটেরিয়া (Superbug) ব্যবহার করে সমুদ্রের তেল অপসারণ এবং বর্জ্য জল শোধন।
  • শক্তি উৎপাদন: বায়োগ্যাস এবং বায়োফুয়েল (যেমন জ্যাট্রোফা থেকে বায়োডিজেল) উৎপাদন।
বায়োপাইরেসি: কোনো দেশের জৈব সম্পদ বা ঐতিহ্যগত জ্ঞান সেই দেশের অনুমতি বা ক্ষতিপূরণ ছাড়া বহুজাতিক কোম্পানি কর্তৃক বাণিজ্যিক ব্যবহার করাকে বায়োপাইরেসি বলে।
পেটেন্ট: নতুন কোনো আবিষ্কারের ওপর সরকার কর্তৃক আবিষ্কারককে যে নির্দিষ্ট সময়ের জন্য একচেটিয়া বাণিজ্যিক অধিকার দেওয়া হয়, তাকে পেটেন্ট বলে।
১০. রেস্ট্রিকশন এন্ডোনিউক্লিয়েজ কী? এর নামকরণের নিয়মাবলী এবং 'স্টিকি এন্ড' (Sticky end) ও 'ব্লান্ট এন্ড' (Blunt end)-এর পার্থক্য লেখো। (১+২+২) উত্তর: রেস্ট্রিকশন এন্ডোনিউক্লিয়েজ: যে উৎসেচক ডিএনএ অণুর নির্দিষ্ট প্যালিনড্রোম স্থানে ফসফোডাইএস্টার বন্ড কেটে দেয়, তাকে রেস্ট্রিকশন এন্ডোনিউক্লিয়েজ বলে।

নামকরণের নিয়ম (যেমন EcoRI):
  • প্রথম অক্ষরটি গণ (Genus) থেকে বড় হাতের (E)।
  • দ্বিতীয় ও তৃতীয় অক্ষরটি প্রজাতি (Species) থেকে ছোট হাতের (co)।
  • চতুর্থ অক্ষরটি ব্যাকটেরিয়ার স্ট্রেইন (RY13 এর R)।
  • শেষে রোমান হরফে আবিষ্কারের ক্রম (I)।
পার্থক্য:
  • Sticky end: যখন উৎসেচক ডিএনএ-র দুটি তন্তুকে একটু আগে-পরে কাটে, ফলে একতন্ত্রী ঝুলে থাকা অংশ সৃষ্টি হয়। এটি জোড়া লাগানো সহজ। (যেমন- EcoRI)।
  • Blunt end: যখন উৎসেচক ডিএনএ-র দুটি তন্তুকে ঠিক মাঝখানে সোজাসুজি কাটে, কোনো একতন্ত্রী অংশ থাকে না। (যেমন- EcoRV)।
১১. বায়োরিয়্যাক্টর কী? একটি সরল স্টার্ড-ট্যাঙ্ক (Stirred-tank) বায়োরিয়্যাক্টরের গঠন ও কার্যপ্রণালী সংক্ষেপে লেখো। (১+৪) উত্তর: বায়োরিয়্যাক্টর: এটি একটি বড় পাত্র যেখানে উপযুক্ত পরিবেশ (তাপ, pH, পুষ্টি) বজায় রেখে অণুজীব বা কোশ কালচার করে বিপুল পরিমাণে বাণিজ্যিক পণ্য উৎপাদন করা হয়।

স্টার্ড-ট্যাঙ্ক বায়োরিয়্যাক্টরের গঠন ও কাজ:
  • এটি সাধারণত স্টিল বা কাচের তৈরি চোঙাকৃতি পাত্র যার তলদেশটি উত্তল বা বাঁকানো হয় যাতে মিশ্রণটি সহজে ঘুরতে পারে।
  • ইম্পেলার বা স্টিয়ারার: এর ভেতরে একটি ঘূর্ণনপাখা থাকে যা কালচার মিডিয়ামকে সবসময় নাড়াতে থাকে এবং অক্সিজেন মিশ্রিত করে।
  • নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা: এতে তাপমাত্রা, pH, এবং ফেনা নিয়ন্ত্রণের ব্যবস্থা থাকে।
  • বাতাস সরবরাহ: নিচ দিয়ে জীবাণুমুক্ত বাতাস চালনা করা হয় (Sparging)।
  • এর ফলে অণুজীবগুলি দ্রুত বৃদ্ধি পায় এবং কাঙ্ক্ষিত প্রোটিন বা উৎসেচক তৈরি করে।
১২. ভেক্টরবিহীন জিন স্থানান্তর (Vector-less Gene Transfer) কী? উদ্ভিদ বা প্রাণী কোষে সরাসরি জিন প্রবেশের তিনটি পদ্ধতি আলোচনা করো। (১+৪) উত্তর: ভেক্টরবিহীন জিন স্থানান্তর: যখন কোনো প্লাজমিড বা ভাইরাস ভেক্টর ছাড়াই সরাসরি পোষক কোষে ডিএনএ প্রবেশ করানো হয়, তাকে ভেক্টরবিহীন জিন স্থানান্তর বলে।

পদ্ধতিসমূহ:
  • ১. মাইক্রোইনজেকশন (Micro-injection): এই পদ্ধতিতে অতি সূক্ষ্ম কাচের পিপেট বা সূচ ব্যবহার করে অণুবীক্ষণ যন্ত্রের নিচে প্রাণী কোশের নিউক্লিয়াসে সরাসরি ডিএনএ ইনজেক্ট করা হয়।
  • ২. বায়োলিস্টিক বা জিন গান (Biolistics / Gene Gun): এই পদ্ধতিতে সোনা বা টাংস্টেন ধাতুর অতি ক্ষুদ্র কণার গায়ে ডিএনএ মাখিয়ে প্রবল বেগে উদ্ভিদ কোষের দিকে ছোড়া হয়। ফলে ডিএনএ কোশপ্রাচীর ভেদ করে ভেতরে ঢুকে যায়।
  • ৩. ইলেকট্রোপোরেশন (Electroporation): কোশগুলিকে উচ্চ ভোল্টেজের বিদ্যুৎ প্রবাহের (Electric pulse) সংস্পর্শে আনা হয়। ফলে কোশপর্দায় ক্ষণস্থায়ী ছিদ্র তৈরি হয় এবং ডিএনএ ভেতরে প্রবেশ করে।
১৩. মলিকিউলার ডায়াগনোসিস (Molecular Diagnosis) কী? ELISA এবং PCR-এর মূলনীতি সংক্ষেপে লেখো। (১+২+২) উত্তর: মলিকিউলার ডায়াগনোসিস: রোগের লক্ষণ প্রকাশের আগেই আণবিক স্তরে (DNA, RNA বা প্রোটিন) রোগজীবাণু শনাক্ত করার পদ্ধতি।

ELISA-র নীতি: এটি 'অ্যান্টিজেন-অ্যান্টিবডি বিক্রিয়া'র ওপর ভিত্তি করে কাজ করে। রোগীর সিরামে কোনো নির্দিষ্ট জীবাণুর অ্যান্টিজেন থাকলে, বা জীবাণুর বিরুদ্ধে তৈরি অ্যান্টিবডি থাকলে, তা এনজাইম যুক্ত সাবস্ট্রেটের সাথে বিক্রিয়া করে রঙ পরিবর্তন করে। এর মাধ্যমে AIDS বা হেপাটাইটিস শনাক্ত করা হয়।

PCR-এর নীতি: শরীরে জীবাণুর সংখ্যা খুব কম থাকলে সাধারণ পরীক্ষায় ধরা পড়ে না। কিন্তু PCR পদ্ধতিতে জীবাণুর ডিএনএ-কে কয়েক ধাপে বহুগুণ বাড়িয়ে শনাক্ত করা হয়। এটি অত্যন্ত সংবেদনশীল পদ্ধতি।
১৪. ডাউনস্ট্রিম প্রসেসিং (Downstream Processing) বলতে কী বোঝো? এর ধাপগুলি কী কী? এটি কেন বায়োটেকনোলজিতে গুরুত্বপূর্ণ? (১+২+২) উত্তর: ডাউনস্ট্রিম প্রসেসিং: বায়োরিয়্যাক্টরে জৈব সংশ্লেষ শেষ হওয়ার পর উৎপাদিত বস্তুকে বাজারজাত করার আগে পর্যন্ত যে সমস্ত প্রক্রিয়ার মাধ্যমে বিশুদ্ধ করা হয়, তাকে ডাউনস্ট্রিম প্রসেসিং বলে।

ধাপসমূহ: ১) পৃথকীকরণ (Separation): তরল মিডিয়াম থেকে কঠিন বস্তু বা কোশ আলাদা করা।
২) শোধন (Purification): কাঙ্ক্ষিত প্রোটিনটিকে অন্যান্য অবিশুদ্ধি থেকে মুক্ত করা।
৩) সংরক্ষণ (Preservation): পচন রোধ করতে প্রিজারভেটিভ মেশানো।

গুরুত্ব: ঔষধ বা খাদ্যের ক্ষেত্রে গুণমান (Quality Control) বজায় রাখা অত্যন্ত জরুরি। এই ধাপে বস্তুর বিশুদ্ধতা যাচাই করা হয় যাতে মানবদেহে কোনো পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া না হয়।
১৫. জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং-এর নৈতিক সমস্যা (Ethical Issues) সম্পর্কে আলোচনা করো। GEAC-এর ভূমিকা কী? (৩+২) উত্তর: নৈতিক সমস্যা:
  • প্রাকৃতিক নিয়মে হস্তক্ষেপ: জীবের জিনগত পরিবর্তন ঈশ্বরের সৃষ্টি বা প্রকৃতির নিয়মে হস্তক্ষেপ বলে অনেকে মনে করেন।
  • প্রাণীর কষ্ট: গবেষণাগারে ট্রান্সজেনিক ইঁদুর বা অন্য প্রাণীদের ওপর পরীক্ষা চালানোয় তাদের শারীরিক যন্ত্রণা ও মৃত্যু ঘটে, যা অনৈতিক।
  • বাস্তুতন্ত্রের ক্ষতি: জিএম শস্য বা প্রাণী প্রকৃতিতে ছড়িয়ে পড়লে দেশীয় প্রজাতি ধ্বংস হতে পারে এবং বাস্তুতন্ত্রের ভারসাম্য নষ্ট হতে পারে।
GEAC-এর ভূমিকা: ভারতে 'Genetic Engineering Appraisal Committee' (GEAC) জিএম গবেষণার বৈধতা বিচার করে এবং জিএম শস্য বা জীবের ব্যবহার পরিবেশ ও মানুষের জন্য নিরাপদ কিনা, তা নিশ্চিত করে তবেই ছাড়পত্র দেয়।

এই নোটটি পশ্চিমবঙ্গ উচ্চমাধ্যমিক জীববিদ্যা সিলেবাস অনুযায়ী তৈরি। নিয়মিত অভ্যাসের মাধ্যমে তোমরা পরীক্ষায় ভালো ফলাফল করতে পারবে। শুভকামনা রইল!